CN112696373A - 一种风扇调速系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种风扇调速系统及方法，该系统包括：监控板、信号背板、至少一个温度传感器阵列、至少一个风扇集合板以及至少一个风扇阵列；监控板、温度传感器阵列、风扇集合板与信号背板通信连接，风扇集合板与风扇阵列通信连接；其中：监控板或风扇集合板用于根据温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；信号背板用于传递信息；温度传感器阵列用于采集网络设备中单板的温度信息；风扇集合板还用于根据转速控制信息对风扇阵列中每个风扇的转速进行调整；风扇阵列用于对网络设备进行散热。

Description

一种风扇调速系统及方法
技术领域
本申请涉及网络设备的系统散热技术领域，具体涉及一种风扇调速系统及方法。
背景技术
随着网络吞吐量的不断提高，大容量网络设备(如交换机设备等)的业务卡功耗越来越大，其对散热的需求也越来越大。目前大部分的网络设备主要采用风扇散热的方式，使用风扇或者风扇阵列以特定的出风风道散热。
目前，风扇阵列散热主要采用分区调速的散热方式。具体的，网络设备内部通过监控板获取线卡环境温度和芯片温度，综合整机环境温度，将对应的分区风扇进行整体调速。现有的分区调速的散热方式存在以下缺陷：风扇分区的同时会导致较多的控制数量，导致风扇转速调整不够平滑；多数风扇输出功率无用，浪费能量而且产生较大的噪音；需要监控板对风扇整体控制，如果监控线路失败，则无法再正常进行风扇调速。
发明内容
本申请提供一种风扇调速系统及方法，以满足网络设备对散热功耗和噪音的更高需求。
第一方面，本申请实施例提供一种风扇调速系统，应用于网络设备，包括监控板、信号背板、至少一个温度传感器阵列、至少一个风扇集合板以及至少一个风扇阵列；所述监控板、所述温度传感器阵列、所述风扇集合板与所述信号背板通信连接，所述风扇集合板与所述风扇阵列通信连接；其中：
所述监控板或所述风扇集合板用于根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，所述转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；
所述信号背板用于传递信息；
所述温度传感器阵列用于采集网络设备中单板的温度信息；
所述风扇集合板还用于根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整；
所述风扇阵列用于对所述网络设备进行散热。
第二方面，本申请实施例提供一种风扇调速方法，应用于网络设备中的风扇调速系统，包括：
温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息；
监控板或风扇集合板通过信号背板获取所述温度信息；
所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，所述转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；
所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整。
第三方面，本申请实施例提供一种网络设备，包括第一方面所述的风扇调速系统。
本申请实施例通过风扇调速系统中的温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息，监控板或风扇集合板根据采集的温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，并由风扇集合板根据转速控制信息对风扇阵列中每个风扇的转速进行调整，解决了现有网络设备散热系统存在的有效性和可靠性较低等问题，实现了对风扇转速的精细控制和冗余备份，提高了风扇控制效率并降低了噪音水平，从而满足网络设备对散热功耗和噪音的更高需求。
关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
图1为本申请提供的一种风扇调速系统的结构示意图；
图2为本申请提供的一种网络设备部分架构示意图；
图3为本申请提供的一种风扇对应关系效果示意图；
图4为本申请提供的一种风扇调速系统的硬件拓扑示意图；
图5为本申请提供的一种风扇调速系统的硬件拓扑示意图；
图6为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图；
图7为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图；
图8为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图；
图9为本申请提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在一个示例性实施方式中，本申请提供了一种风扇调速系统，图1为本申请提供的一种风扇调速系统的结构示意图。图2为本申请提供的一种网络设备部分架构示意图。如图2所示，风扇调速系统可以集成在任意类型的网络设备中，如交换机设备上。
相应的，如图1和图2所示，本申请提供的风扇调速系统包括：监控板10、信号背板20、至少一个温度传感器阵列30、至少一个风扇集合板40以及至少一个风扇阵列50；监控板10、温度传感器阵列30、风扇集合板40与信号背板20通信连接，风扇集合板40与风扇阵列50通信连接；其中：监控板10或风扇集合板40用于根据温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列50的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；信号背板20用于传递信息；温度传感器阵列30用于采集网络设备中单板的温度信息；风扇集合板40还用于根据转速控制信息对风扇阵列50中每个风扇的转速进行调整；风扇阵列50用于对网络设备进行散热。
监控板10是网络设备中的风扇控制管理模块，主要用于根据温度传感器阵列30采集的温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列50的转速，并生成对应的转速控制信息。可选的，预设调速方式包括但不限于自动独立调速方式、脱机独立调速方式、自动分区调速方式或手动调速方式。其中，自动独立调速方式需要监控板10从温度传感器阵列30顺序获取到单板上各个位置的温度信息，以及扇阵列50中的风扇的具体位置对应关系，从而动态调整对应位置的风扇转速，其他无关位置的风扇通过调速策略降低到合适的档位。脱机独立调速方式是当监控板10不在位或者监控板10配置到该脱机独立调速方式后，风扇集合板40根据槽位信息自动识别风扇和温度传感器阵列30的对应关系，并直接获取到对应温度传感器的信息以根据对应关系自动调整转速，不需要关心其他温度传感器的信息。自动分区调速方式和手动调速方式为传统控制方式，仅需要从温度传感器阵列30获取的温度信息中筛选得到最高温度和环境温度，然后使用分区的方式整体控制所有风扇调速。除此之外，监控板10还可以监控网络设备中单板的电压或功耗等机电信息，也还可以完成下发风扇控制、上下电控制等功能。监控板10可以与网络设备中的主控板进行通信，以传递机电信息。监控板10可以是专用单板，也可以是拥有相同处理功能的小系统或者是主控板中的一部分功能模块，本申请实施例对此并不进行限制。
信号背板20是一种通讯信号的传输介质，可以用于传递信息。信号背板20可以是电路板，也可以是连接器，还可以是光纤、网线等信号传输介质，本申请实施例并不对信号背板的具体结构进行限定。具体的，信号背板20可以传递监控板10与其他单板之间的机电信息，还可以传递监控板10与风扇集合板40的控制信息。同时，信号背板20还可以通过插在信号背板20的不同位置获取风扇与单板的对应关系。
温度传感器阵列30是单板上的温度采集装置，可以通过多个温度传感器采集到单板不同位置、不同芯片的温度信息。温度传感器阵列30可以是专用的温度传感器芯片，也可以是带有温度测量功能的芯片，本申请实施例对此并不进行限制。通常在网络设备中，每个单板上都配有多个温度传感器，组成多个温度传感器子阵列，温度传感器子阵列通过数据总线传递数据到监控板10或者风扇集合板40。
风扇集合板40是风扇阵列50中风扇转速的控制器，可以接收监控板10发送的转速控制信息以对风扇阵列50中每个风扇的转速进行调整，还可以独立监控单板的温度生成转速控制信息以对风扇阵列50中每个风扇的转速进行调整。其中，转速控制信息可以是控制风扇阵列50调整每个风扇转速的指令信息，具体可以包括但不限于每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系。风扇集合板40可以是一个独立的单板，也可以是包含驱动部分的单板的一部分，本申请实施例对此并不限制。
风扇阵列50可以是多个风机组成的风扇组，用于给网络设备抽风或者吸风散热。风扇阵列50可以采用由多个独立风机拼接而成的多转子风扇，风机的数量可以由温度传感器的密集程度和每个风机的体积决定。
图3为本申请提供的一种风扇对应关系效果示意图，如图3所示，在结构上，单风扇60可以对应一个温度传感器子阵列310，或者多个单风扇60对应一个温度传感器子阵列310，一个风扇集合板40可以同时控制多个风扇，一个风扇集合板40可以对应多个温度传感器子阵列310。
在本申请中，如图1所示，监控板10可以通过信号背板20获取到所有温度传感器阵列30采集到的温度信息，并通过获取的温度信息来计算每个风扇应该配置的转速，从而生成对应的转速控制信息并通过信号背板20下发到风扇集合板40，以使风扇集合板40根据接收的转速控制信息控制驱动风扇的转速。风扇集合板40上配置单独的控制小系统，可以独立获取温度传感器阵列30采集的温度信息，从而生成对应的转速控制信息并控制驱动风扇的转速，可以实现在无监控板10的情况下独立完成风扇转速的控制调节。
综上所述，本申请中的风扇调速系统采用可配置的方式，使得监控板、风扇集合板与温度传感器阵列相互配合，从而实现对风扇阵列的自动调速。通过高密度的温度传感器阵列和风扇阵列实现监控的颗粒度细化，并且把风扇的作用范围控制在较小的水平，从而提高风扇控制效率并降低风扇的噪音水平。由于风扇的数量更多，其作用范围更小，在单个风扇失效时对风扇调速系统造成的影响最小，并且还可以通过相邻风扇来弥补失效风扇损失的风量。另外，当网络设备处于异常状态时，例如温度传感器失效或者监控板失效，风扇调速系统还可以自动切换至风扇集合板进行温度检测和风扇控制，从而最大程度减小部分器件失效造成的影响，提高整机可靠性。
本申请实施例通过风扇调速系统中的温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息，监控板或风扇集合板根据采集的温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，并由风扇集合板根据转速控制信息对风扇阵列中每个风扇的转速进行调整，解决了现有网络设备散热系统存在的有效性和可靠性较低等问题，实现了对风扇转速的精细控制和冗余备份，提高了风扇控制效率并降低了噪音水平，从而满足网络设备对散热功耗和噪音的更高需求。
在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
在一个示例中，预设调速方式可以采用自动独立调速方式。图4为本申请提供的一种风扇调速系统的硬件拓扑示意图，如图4所示，监控板10可以将当前调速模式设置为自动独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至风扇集合板40。风扇集合板40接收到当前调速模式信息后进入从机模式。然后，监控板10通过信号背板20通讯总线获取温度信息，并将温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息。其中，温度信息可以包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息可以包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度。监控板10可以根据目标温度信息和实际温度信息计算每个风扇的目标转速，然后根据每个风扇的目标转速生成转速控制信息，并将转速控制信息通过信号背板20发送至风扇集合板40。
在一个示例中，如图4所示，当预设调速方式采用自动独立调速方式时，可以通过监控板10确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系，从温度信息中筛选出可用温度，并根据可用温度计算参考温度。其中，可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；参考温度为环境温度以及进风出风的温度的短期温度之间的标准差。然后，监控板10根据参考温度及目标噪音设定每个风扇的目标温度，并根据每个风扇的目标温度以及对应关系设定风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息。
在一个示例中，如图4所示，当预设调速方式采用自动独立调速方式时，可以通过监控板10将目标温度信息作为输入变量，将实际温度信息作为输出变量，并计算目标温度信息与实际温度信息的差值作为偏差量；根据预设调速方式、输入变量、输出变量以及偏差量计算每个风扇的目标转速。
在一个示例中，如图4所示，当预设调速方式采用自动独立调速方式时，风扇集合板40在根据转速控制信息对风扇阵列50中每个风扇的转速进行调整之后，还用于采集每个风扇的反馈转速并反馈至监控板10。监控板10用于根据每个风扇的反馈转速确定风扇调速系统的工作状态，并在确定风扇调速系统的工作状态为异常状态时进行告警。
在一个示例中，预设调速方式可以采用脱机独立调速方式。图5为本申请提供的一种风扇调速系统的硬件拓扑示意图，如图5所示，监控板10可以将当前调速模式设置为脱机独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至风扇集合板40。风扇集合板40接收到当前调速模式信息后进入主机模式；或，风扇集合板40在确定未检测到监控板10的次数超过预设阈值的情况下，直接进入主机模式。然后，风扇集合板40通过独立的信号背板20通讯总线获取温度信息，并将温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息。其中，温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度，风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度。风扇集合板40可以根据目标温度信息和实际温度信息计算每个风扇的目标转速，并根据每个风扇的目标转速生成转速控制信息。
在一个示例中，如图5所示，当预设调速方式采用脱机独立调速方式时，可以通过风扇集合板40确定风扇与温度传感器子阵列的对应关系，从温度信息中筛选出可用温度，并根据可用温度计算参考温度。其中，可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度。然后，风扇集合板40根据参考温度及目标噪音设定每个风扇的目标温度，并根据每个风扇的目标温度以及对应关系设定风扇阵列50中每个风扇的目标温度信息。
在一个示例中，如图5所示，当预设调速方式采用脱机独立调速方式时，可以通过风扇集合板40将目标温度信息作为输入变量，将实际温度信息作为输出变量，并计算目标温度信息与实际温度信息的差值作为偏差量；根据预设调速方式、输入变量、输出变量以及所述偏差量计算每个风扇的目标转速。
在一个示例中，如图5所示，当预设调速方式采用脱机独立调速方式时，风扇集合板40在根据转速控制信息对风扇阵列50中每个风扇的转速进行调整之后，还用于采集每个风扇的反馈转速，以根据每个风扇的反馈转速确定风扇调速系统的工作状态，并在确定风扇调速系统的工作状态为异常状态时通过设定告警方式进行告警。
在一个示例性实施方式中，图6为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图。该方法可以适用于对网络设备中用于散热的风扇进行调速的情况。相应的，如图6所示，本申请提供的一种噪声降噪方法，包括S110、S120、S130和S140。
S110、温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息。
S120、监控板或风扇集合板通过信号背板获取所述温度信息。
S130、所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息。
其中，所述转速控制信息可以包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系。预设调速方式可以是用于对风扇进行调速采用的策略，可选的，所述预设调速方式包括但不限于自动独立调速方式、脱机独立调速方式、自动分区调速方式或手动调速方式。
S140、所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整。
在本申请中，监控板可以通过信号背板获取到所有温度传感器阵列采集到的温度信息，并通过获取的温度信息来计算每个风扇应该配置的转速，从而生成对应的转速控制信息并通过信号背板下发到风扇集合板，以使风扇集合板根据接收的转速控制信息控制驱动风扇的转速。风扇集合板上配置单独的控制小系统，可以独立获取温度传感器阵列采集的温度信息，从而生成对应的转速控制信息并控制驱动风扇的转速，可以实现在无监控板的情况下独立完成风扇转速的控制调节。
综上所述，本申请中的风扇调速系统采用可配置的方式，使得监控板、风扇集合板与温度传感器阵列相互配合，从而实现对风扇阵列的自动调速。通过高密度的温度传感器阵列和风扇阵列实现监控的颗粒度细化，并且把风扇的作用范围控制在较小的水平，从而提高风扇控制效率并降低风扇的噪音水平。由于风扇的数量更多，其作用范围更小，在单体风扇失效时对风扇调速系统造成的影响最小，并且还可以通过相邻风扇来弥补失效风扇损失的风量。另外，当网络设备处于异常状态时，例如温度传感器失效或者监控板失效，风扇调速系统还可以自动切换至风扇集合板进行温度检测和风扇控制，从而最大程度减小部分器件失效造成的影响，提高整机可靠性。
本申请实施例通过风扇调速系统中的温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息，监控板或风扇集合板根据采集的温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，并由风扇集合板根据转速控制信息对风扇阵列中每个风扇的转速进行调整，解决了现有网络设备散热系统存在的有效性和可靠性较低等问题，实现了对风扇转速的精细控制和冗余备份，提高了风扇控制效率并降低了噪音水平，从而满足网络设备对散热功耗和噪音的更高需求。
在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
在一个示例中，所述预设调速方式可以包括自动独立调速方式；所述温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，可以包括：所述监控板通过信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；所述监控板根据所述目标温度信息和所述实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；所述监控板根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息，并将所述转速控制信息通过信号背板发送至所述风扇集合板。
其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度，目标温度可以是通过风扇进行散热后所要达到的温度；所述实际温度信息为温度传感器阵列所采集到的温度。目标转速即为需要将风扇进行调整的转速。
在一个示例中，所述将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息，可以包括：所述监控板确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系；所述监控板从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；所述参考温度为所述环境温度以及进风出风的温度的短期温度之间的标准差；所述监控板根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
其中，可用温度可以是温度信息中包括的能够用于计算目标温度的部分温度，可选的，可用温度可以包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度。参考温度可以是用于计算目标温度的温度信息，具体的，可以将环境温度以及进风出风的温度的短期温度之间的标准差作为参考温度。目标噪音可以是对风扇进行调速后风扇所要产生的噪音。
在一个示例中，所述监控板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速，可以包括：所述监控板将所述目标温度信息作为输入变量，将所述实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；所述监控板根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
其中，预设调速方式可以是根据实际需求所设定的调速方式，如PID(比例-积分-微分)整定方式等，本申请并不对预设调速方式的具体内容进行限定。
在一个示例中，在所述通过温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息之前，可以包括：通过所述监控板将当前调速模式设置为所述自动独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；所述风扇集合板接收到所述当前调速模式信息后进入从机模式；在所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，还可以包括：所述风扇集合板采集所述每个风扇的反馈转速并反馈至所述监控板；所述监控板根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时进行告警。
图7为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图，在一个具体的例子中，如图7所示，当预设调速方式采用自动独立调速方式时，风扇调速方法可以包括下述操作：
S210、监控板设置整机的调速策略为自动独立调速方式。
在风扇调速系统采用自动独立调速方式时，温度传感器阵列通过信号背板一条总线上报采集的温度数据给监控板，监控板通过一条总线下发指令给风扇集合板。
S220、风扇集合板接收到调速模式后进入从机模式，作为普通的风扇调速板，等待风扇调速指令。
S230、监控板通过信号背板通讯总线，从各个单板上的温度传感器阵列获取单板不同位置的温度。
其中，单板不同位置的温度可以包括各个芯片的实时温度，与芯片附近的环境温度。
S240、监控板将接收到的温度进行分类，通过槽位号区分温度传感器子阵列和风扇，确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系，每个风扇阵列的每个风扇对应一个温度传感器子阵列，然后根据采集到的温度，选取其中的环境温度、进风出风的温度的短期温度之间的标准差作为参考温度，根据参考温度结合风扇的目标噪音来设定目标温度。
S250、监控板将目标温度作为输入变量，将实际温度作为输出变量，并将目标温度与实际温度的差值作为偏差量，通过PID整定得到合适的系数，从而计算出每个风扇的目标转速，并将目标转速下发到风扇集合板。
S260、风扇集合板接收到每个风扇的目标转速，将对应的风扇调整到目标转速。
S270、风扇集合板采集风扇的反馈转速，并将风扇的反馈转速反馈给监控板。
S280、监控板根据反馈的转速判断是否工作正常，即判定风扇的反馈转速是否达到目标转速。如果工作异常则向网络设备的主控板进行告警。
需要说明的是，上述风扇调速方法可以反复执行，在经过若干次循环后，风扇的转速可以得到趋近的调速结果，整个风扇调速趋于平稳，达到正常工作的最佳状态。期间可以通过监控板随时获取所有收集到的温度和风扇转速等信息，便于监控。由此可见，监控板可以通过实时获取温度传感器阵列采集的温度以及风扇集合板反馈的风扇的反馈转速实现实时闭环控制调整风扇转速。
在一个示例中，所述预设调速方式包括脱机独立调速方式；所述温度信息可以包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，可以包括：所述风扇集合板通过独立的信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度；所述风扇集合板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；所述风扇集合板根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息。
在一个示例中，所述将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息，可以包括：所述风扇集合板确定风扇与温度传感器子阵列的对应关系；所述风扇集合板从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；所述风扇集合板根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
在一个示例中，所述风扇集合板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速，可以包括：所述风扇集合板将所述目标温度信息作为输入变量，将实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；所述风扇集合板根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
在一个示例中，在所述通过温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息之前，可以包括：通过所述监控板将当前调速模式设置为所述脱机独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；所述风扇集合板接收到所述当前调速模式信息后进入主机模式；或，所述风扇集合板在确定未检测到所述监控板的次数超过预设阈值的情况下，直接进入主机模式；在所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，可以包括：所述风扇集合板采集所述每个风扇的反馈转速；所述风扇集合板根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时通过设定告警方式进行告警。
其中，预设阈值可以是根据实际需求设定的数值，如3、5或10等，本申请并不对预设阈值的具体数值进行限定。设定告警方式可以是根据实际需求采用的告警方式，如通过指示灯或报警器进行告警等，本申请同样不对设定告警方式的具体类型进行限定。
图8为本申请提供的一种风扇调速方法的流程示意图，在一个具体的例子中，如图8所示，当预设调速方式采用脱机独立调速方式时，风扇调速方法可以包括下述操作：
S310、监控板设置整机的调速策略为脱机独立调速方式，或者监控板不在位。
在风扇调速系统采用脱机独立调速方式时，温度传感器阵列的子阵列通过信号背板总线连接到风扇集合板，风扇集合板可以通过该总线获取温度信息。
S320、风扇集合板接收到调速模式后进入主机模式，或，风扇集合板在多次检测没有检测到监控板后进入主机模式。
当风扇集合板处于主机模式时，可以启用自身的监控功能模块，开始独立对风扇进行调速。
S330、风扇集合板通过独立的信号背板通讯总线，从对应单板上的温度传感器阵列获取单板对应位置的温度。
其中，单板不同位置的温度可以包括各个芯片的实时温度，与芯片附近的环境温度。
S340、风扇集合板将接收到的温度进行分类，通过槽位号区分温度传感器子阵列和风扇，确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系，每个风扇阵列的每个风扇对应一个温度传感器子阵列，然后根据采集到的温度，选取其中的环境温度、进风出风的温度的短期温度之间的标准差作为参考温度，根据参考温度结合风扇的目标噪音来设定目标温度。
S350、风扇集合板将目标温度作为输入变量，将实际温度作为输出变量，并将目标温度与实际温度的差值作为偏差量，通过PID整定得到合适的系数，从而计算出每个风扇的目标转速，并将目标转速下发到风扇集合板。
S360、风扇集合板根据计算出的每个风扇的目标转速控制对应的风扇调整转速。
S370、风扇集合板采集风扇的反馈转速，判断风扇的反馈转速是否正常，即判定风扇的反馈转速是否达到目标转速。如果异常，风扇集合板通过指示灯等设定告警方式进行告警。
需要说明的是，上述风扇调速方法可以反复执行，在经过若干次循环后，风扇的转速可以得到趋近的调速结果，整个风扇调速趋于平稳，达到正常工作的最佳状态。如果监控板在线，还可以通过监控板访问各个风扇集合板，以获取温度、风扇及告警等状态信息。
图9为本申请提供的一种网络设备的结构示意图。如图9所示，本申请中的网络设备还可以包括：
一个或多个处理器21和存储装置22；该网络设备的处理器21可以是一个或多个，图9中以一个处理器21为例；存储装置22用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器21执行。
网络设备中的处理器21、存储装置22可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储装置22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。存储装置22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储装置22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置22可进一步包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
除上述部件外，本申请的网络设备还可以包括风扇调速系统。其中，所述风扇调速系统包括监控板、信号背板、至少一个温度传感器阵列、至少一个风扇集合板以及至少一个风扇阵列；所述监控板、所述温度传感器阵列、所述风扇集合板与所述信号背板通信连接，所述风扇集合板与所述风扇阵列通信连接；其中：所述监控板或所述风扇集合板用于根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，所述转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；所述信号背板用于传递信息；所述温度传感器阵列用于采集网络设备中单板的温度信息；所述风扇集合板还用于根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整；所述风扇阵列用于对所述网络设备进行散热。
以上所述，仅为本申请的示例性实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。
本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说，本申请的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申请不限于此。
本申请的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本发明的范围。因此，本发明的恰当范围将根据权利要求确定。

Claims (21)

1.一种风扇调速系统，配置于网络设备，其特征在于，包括监控板、信号背板、至少一个温度传感器阵列、至少一个风扇集合板以及至少一个风扇阵列；所述监控板、所述温度传感器阵列、所述风扇集合板与所述信号背板通信连接，所述风扇集合板与所述风扇阵列通信连接；其中：
所述监控板或所述风扇集合板用于根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，所述转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；
所述信号背板用于传递信息；
所述温度传感器阵列用于采集网络设备中单板的温度信息；
所述风扇集合板还用于根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整；
所述风扇阵列用于对所述网络设备进行散热。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设调速方式包括自动独立调速方式、脱机独立调速方式、自动分区调速方式或手动调速方式。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预设调速方式包括自动独立调速方式；所述温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；
所述监控板用于将当前调速模式设置为所述自动独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；
所述风扇集合板用于接收到所述当前调速模式信息后进入从机模式；
所述监控板用于通过信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度；根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息，并将所述转速控制信息通过信号背板发送至所述风扇集合板。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控板用于确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系，从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；所述参考温度为所述环境温度以及进风出风的温度的短期温度之间的标准差；根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控板用于将所述目标温度信息作为输入变量，将所述实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇集合板在根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，还用于采集所述每个风扇的反馈转速并反馈至所述监控板；
所述监控板用于根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时进行告警。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预设调速方式包括脱机独立调速方式；所述温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；
所述监控板用于将当前调速模式设置为所述脱机独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；
所述风扇集合板用于接收到所述当前调速模式信息后进入主机模式；或
所述风扇集合板用于在确定未检测到所述监控板的次数超过预设阈值的情况下，直接进入主机模式；
所述风扇集合板用于通过独立的信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度；根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述风扇集合板用于确定风扇与温度传感器子阵列的对应关系；从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述风扇集合板用于将所述目标温度信息作为输入变量，将所述实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇集合板在根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，还用于采集所述每个风扇的反馈转速；根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时通过设定告警方式进行告警。
11.一种风扇调速方法，应用于网络设备中的风扇调速系统，其特征在于，包括：
温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息；
监控板或风扇集合板通过信号背板获取所述温度信息；
所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息；其中，所述转速控制信息包括每个风扇的目标转速以及风扇与温度传感器子阵列的对应关系；
所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述预设调速方式包括自动独立调速方式、脱机独立调速方式、自动分区调速方式或手动调速方式。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设调速方式包括自动独立调速方式；所述温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；
所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，包括：
所述监控板通过信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度；
所述监控板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；
所述监控板根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息，并将所述转速控制信息通过信号背板发送至所述风扇集合板。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息，包括：
所述监控板确定温度传感器子阵列与风扇的对应关系；
所述监控板从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；所述参考温度为所述环境温度以及进风出风的温度的短期温度之间的标准差；
所述监控板根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述监控板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速，包括：
所述监控板将所述目标温度信息作为输入变量，将所述实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；
所述监控板根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述通过温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息之前，包括：
通过所述监控板将当前调速模式设置为所述自动独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；
所述风扇集合板接收到所述当前调速模式信息后进入从机模式；
在所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，还包括：
所述风扇集合板采集所述每个风扇的反馈转速并反馈至所述监控板；
所述监控板根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时进行告警。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设调速方式包括脱机独立调速方式；所述温度信息包括芯片的实时温度以及芯片附近的环境温度；
所述监控板或所述风扇集合板根据所述温度信息以及预设调速方式计算风扇阵列的转速，并生成对应的转速控制信息，包括：
所述风扇集合板通过独立的信号背板通讯总线获取所述温度信息，并将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息；其中，所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息包括风扇与温度传感器子阵列的对应关系以及每个风扇的目标温度；
所述风扇集合板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速；
所述风扇集合板根据所述每个风扇的目标转速生成所述转速控制信息。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将所述温度信息进行分类处理，根据分类处理结果设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息，包括：
所述风扇集合板确定风扇与温度传感器子阵列的对应关系；
所述风扇集合板从所述温度信息中筛选出可用温度，并根据所述可用温度计算参考温度；其中，所述可用温度包括环境温度以及进风出风的温度的短期温度；
所述风扇集合板根据所述参考温度及目标噪音设定所述每个风扇的目标温度，并根据所述每个风扇的目标温度以及所述对应关系设定所述风扇阵列中每个风扇的目标温度信息。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述风扇集合板根据所述目标温度信息和实际温度信息计算所述每个风扇的目标转速，包括：
所述风扇集合板将所述目标温度信息作为输入变量，将实际温度信息作为输出变量，并计算所述目标温度信息与所述实际温度信息的差值作为偏差量；
所述风扇集合板根据预设调速方式、所述输入变量、所述输出变量以及所述偏差量计算所述每个风扇的目标转速。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述通过温度传感器阵列采集网络设备中单板的温度信息之前，包括：
通过所述监控板将当前调速模式设置为所述脱机独立调速方式，并将当前调速模式信息发送至所述风扇集合板；
所述风扇集合板接收到所述当前调速模式信息后进入主机模式；或
所述风扇集合板在确定未检测到所述监控板的次数超过预设阈值的情况下，直接进入主机模式；
在所述风扇集合板根据所述转速控制信息对所述风扇阵列中每个风扇的转速进行调整之后，包括：
所述风扇集合板采集所述每个风扇的反馈转速；
所述风扇集合板根据所述每个风扇的反馈转速确定所述系统的工作状态，并在确定所述系统的工作状态为异常状态时通过设定告警方式进行告警。
21.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括权利要求1-10任一所述的风扇调速系统。
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